Enorme Schwarzes Loch ist zu groß für seine Galaxie

Ein neu entdecktes riesiges schwarzes Loch, fast so massiv wie 7 Milliarden Sonnen, ist Dutzende Male größer, als die Astronomen aufgrund der Größe seiner Wirtsgalaxie erwarten, sagen Forscher.

Dieser Befund könnte die aktuellsten Modelle der Galaxienbildung in Frage stellen, fügten Wissenschaftler hinzu.

Astronomen untersuchten ein supermassives schwarzes Loch, bekannt als CID-947, unter Verwendung des W.M. Keck-Observatorium in Hawaii, NASA Chandra X-ray Observatory und der XMM-Newton Raumfahrzeug der Europäischen Weltraumorganisation. [Schwarze Löcher des Universums (Bilder)]

Dieses Schwarze Loch, eines der größten, das jemals gesehen wurde, entstand im frühen Universum vor etwa 11,7 Milliarden Jahren - 2 Milliarden Jahre nach dem Urknall. Die sehr schnelle Bewegung von Gas in der Nähe des Schwarzen Lochs deutet darauf hin, dass es eine sehr hohe Masse hat - das entspricht etwa 7 Milliarden Sonnen.

Die Entdeckung war unerwartet. "Unsere Umfrage wurde entwickelt, um die durchschnittlichen Objekte zu beobachten, nicht die exotischen", sagte Co-Autor C. Megan Urry von der Yale University, sagte in einer Erklärung. "Dieses Projekt zielte speziell auf moderate schwarze Löcher ab, die heute in typischen Galaxien leben. Es war ein ziemlicher Schock, solch ein gigantisches schwarzes Loch zu sehen."

Es war jedoch die Masse der Galaxie, die dieses schwarze Loch umgab, die das Forscherteam am meisten überraschte.

"Die Messungen entsprechen der Masse einer typischen Galaxie", sagte Studienautor Benny Trakhtenbrot, Astrophysiker an der Eidgenössischen Technischen Hochschule in Zürich, in einer Stellungnahme. "Wir haben also ein gigantisches schwarzes Loch in einer normalen Galaxie."

Die meisten Galaxien, einschließlich der Milchstraße, besitzen im Kern ein supermassives Schwarzes Loch mit einer Masse von Millionen bis Milliarden der Sonnenmasse. Die bisher beobachteten supermassiven Schwarzen Löcher machen in der Regel nur 0,2 bis 0,5 Prozent der Masse ihrer Galaxien aus - weit weniger als CID-947.

"Das Schwarze Loch hat ungefähr ein Zehntel der Masse des Wirts", sagte Trakhtenbrot zu ProfoundSpace.org. "Das Schwarze Loch ist im Vergleich zur normalen Wirtsgalaxie massiv." Das Ergebnis war so überraschend, dass die Astronomen externe Experten ihre Ergebnisse unabhängig verifizieren ließen.

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Aktuelle Modelle der Galaxienentstehung legen nahe, dass sich Galaxien und ihre supermassiven Schwarzen Löcher synchron entwickeln und mit derselben Geschwindigkeit wachsen. Allerdings widersetzt sich CID-947 dieser Regel und wächst früher viel schneller, als die Forscher vorhergesagt hatten.

"Das Schwarze Loch und die Galaxie wachsen nicht parallel, wie viele Modelle vermuten lassen", sagte Trakktenbrot.

Darüber hinaus fanden die Wissenschaftler heraus, dass, obwohl das Schwarze Loch das Ende seines Wachstums erreicht hatte, sich in seiner Galaxie immer noch Sterne bildeten. Frühere Forschungen deuteten darauf hin, dass Strahlung und fließendes Gas aus dem Schwarzen Loch die Geburt von Sternen ersticken würden.

"Das Schwarze Loch hat das Wachstum der Galaxie nicht beeinflusst - wiederum im Gegensatz zu vielen gängigen Modellen und Ideen auf dem Feld", sagte Trakktenbrot. "Das Schwarze Loch hat den größten Teil seines Wachstums gemacht und wird geschlossen. Die Galaxie wächst immer noch."

Dieser Befund stützt frühere Forschungsergebnisse, die nahelegen, dass schwarze Löcher im neugeborenen Universum unglaublich schnell gewachsen sind, sagte Trachtenbrot. Zum Beispiel war das frühe Universum im Durchschnitt viel kleiner und somit im Durchschnitt dichter als heute, was schwarzen Löchern damals hätte helfen können, auf "einem fast ununterbrochenen Zustrom von Gas zu schlucken, ohne zu viel davon zurück in die Galaxie zu stoßen" , Sagte Trakktenbrot.

Trakktenbrot und seine Kollegen wollen nun ähnlich alte supermassive Schwarze Löcher analysieren, um mehr über ihr Zusammenspiel mit ihren Galaxien zu erfahren.

Die Ergebnisse erscheinen in der 10. Juli Ausgabe der Zeitschrift Science.